Proteine: Funcții, tipuri și exemple

Proteinele sunt nutrienți esențiali pentru corpul uman, constând din macromolecule biologice formate din unul sau mai multe lanțuri de aminoacizi.

Mai mult de jumătate din greutatea uscată a celulelor din toate ființele vii este compusă din proteine, cele mai importante macromolecule biologice.

Aceste macromolecule se găsesc abundent în alimentele de origine animală.

Compoziția proteinelor

Compoziția și alte caracteristici ale proteinelor fac obiectul studiului în biochimie, care este o subdisciplină a biologiei.

Compoziția proteinelor are carbon, hidrogen, azot și oxigen și în practic toate acestea există și prezența sulf. Elemente precum fier, zinc și cupru poate fi de asemenea prezent.

Proteinele sunt compuse practic dintr-un set de aminoacizi care sunt legați covalent între ei.

Un lanț lung de aminoacizi este un polipeptidă.

Aceste legături între aminoacizi se numesc legături peptidice.

Legăturile peptidice apar ca o reacție între grup mina (compus organic derivat din amoniac) al unui aminoacid și al grupului carboxil (componenta acizilor carboxilici) de la altele.

C = carbon; H = hidrogen; O = Oxigen; N = azot; R = Grupul R sau lanțul lateral (identitatea aminoacizilor).

Există 20 de aminoacizi care se pot combina în diferite moduri pentru a forma diferite tipuri de proteine.

știu mai multe despre aminoacizi.

Tipuri de proteine

Proteinele pot fi clasificate în două grupe în funcție de funcția lor în organism: proteine ​​dinamice și proteine ​​structurale.

proteine ​​dinamice

Proteinele dinamice au funcția de a apăra organismul, de a transporta substanțe, de a cataliza reacțiile și de a controla metabolismul.

proteine ​​structurale

Proteinele structurale au funcția principală de a forma structura celulelor și a țesuturilor din organism.

Clasificarea proteinelor

Clasificarea proteinelor variază în funcție de factorul principal luat în considerare.

Clasificarea compoziției

Când obiectul de studiu este compoziția proteinelor, acestea pot fi clasificate în două grupe:

• proteine ​​simple: sunt cei care eliberează doar aminoacizi în timpul hidrolizei.
• proteine ​​conjugate: proteine ​​care, în timpul hidrolizei, eliberează aminoacizi și un radical nepeptidic.

Clasarea după numărul lanțurilor polipeptidice

În ceea ce privește numărul de lanțuri polipeptidice, proteinele pot fi clasificate ca:

• proteine ​​monomerice: sunt proteine ​​care au un singur lanț polipeptidic.
• proteine ​​oligomerice: sunt proteine ​​formate din mai multe lanțuri polipeptidice.

Clasificare după formă

În ceea ce privește forma, proteinele pot fi clasificate în două tipuri:

• Proteine ​​fibroase: în proteinele fibroase, lanțurile polipeptidice se îndoaie ca o frânghie. Una dintre caracteristicile proteinelor fibroase este că acestea nu sunt solubile în soluții apoase. În plus, sunt responsabili pentru rezistența și flexibilitatea structurilor în care sunt prezente. Exemple de proteine ​​fibroase: cheratină, colagen
• Proteine ​​globulare: lanțurile polipeptidice ale proteinelor globulare se pliază în formă aproximativ sferice sau după cum sugerează și numele, globulare, făcându-le să semene cu a glob. Proteinele globulare sunt de obicei solubile în soluții apoase. Exemple de proteine ​​globulare: hemoglobină, enzime.

Imagini ale unei proteine ​​fibroase și ale unei proteine ​​globulare

știu mai multe despre hemoglobină și enzimă.

structura proteinelor

În ceea ce privește structura moleculei de proteine, vezi cum poate fi clasificată:

structura primară

Structura primară este determinată genetic. Este cea mai simplă structură dintre toate, în care aminoacizii sunt aranjați într-un mod liniar.

structură secundară

Pentru ca o structură proteică să fie secundară, structura primară trebuie să aibă aminoacizi legați covalent între ei. Prin urmare, moleculele pot suferi rotații și, în cele din urmă, pot interacționa de sine în trei moduri:

• helix alfa: ia forma elicoidală atunci când apar legături de hidrogen între aminoacizi.
• foi beta: când există legături de hidrogen între aminoacizi și generarea consecventă a unei foi și a unei structuri rigide.
• Legături: sunt structuri neregulate în nucleu și formarea lor are loc în afara pliării proteinelor.

structura terțiară

Apare atunci când desfășurarea structurii secundare este aranjată în spațiu într-un mod tridimensional.

structura cuaternară

Această structură are loc printr-o interacțiune între lanțuri polipeptidice identice sau nu identice, care se grupează și formează o singură structură tridimensională.

Funcțiile proteinelor

Proteinele joacă un rol fundamental în organism. Ele stau la baza materialului care formează organele și țesuturile, precum și baza pentru formarea oaselor, părului, dinților etc.

Funcția proteinei variază în funcție de formă și structură. Practic toate funcțiile celulare trebuie să fie mediate de proteine.

Consultați mai jos câteva dintre funcțiile principale ale proteinelor.

• Structurați celulele.
• Acționează ca enzime și astfel accelerează reacțiile chimice.
• Transportul moleculelor și al ionilor.
• Depozitați substanțele.
• Asistați mișcarea celulelor și a țesuturilor.
• Construiți și reparați țesutul și mușchiul.
• Participă la reglarea genelor.
• Provoacă contracția musculară prin acțiunea a două tipuri de proteine: miozină și actin.
• Apără organismul (anticorpii sunt tipuri de proteine).
• Transportul de oxigen (hemoglobina este proteina care transportă oxigenul în tot corpul).
• Furnizați energie.
• Acționând în reglarea metabolismului sub formă de hormoni.

Caracteristicile proteinelor

Una dintre caracteristicile principale ale proteinelor este o abilitate numită denaturare. Denaturarea este schimbarea ireversibilă a proprietăților proteinelor atunci când acestea sunt încălzite sau agitate.

În ceea ce privește corpul uman, acesta este al doilea component ca mărime al organismului, al doilea doar după apă.

Caracteristicile proteinelor diferă în funcție de originea lor: cele de origine animală au o valoare biologică mai mare; sunt considerate proteine ​​complete, cu toți aminoacizii esențiali în cantități și proporții optime.

Proteine ​​și alimente

Când mâncăm un aliment, utilizarea proteinelor de către corpul nostru are loc prin digestie.

În digestie, proteinele sunt expuse la un acid și la hidroliză și așa se întâmplă denaturare.

Când sunt supuse unei călduri și agitații excesive, de exemplu, structurile secundare și terțiare suferă modificări ireversibile și, prin urmare, își pierd proprietățile. Din acest motiv, anumite alimente își pierd puterea nutrițională atunci când sunt gătite.

Proteinele pot fi de origine animală și vegetală.

Cunoașteți principalele caracteristici ale acestor proteine.

proteine ​​animale	proteine ​​vegetale
Au o valoare biologică ridicată. Sunt proteine ​​complete, cu toți aminoacizii esențiali în cantități și proporții ideale.	Au o valoare biologică redusă, adică cantitatea de aminoacizi esențiali este mai mică.
Au o cantitate mai mare de azot în comparație cu proteinele vegetale.	În comparație cu proteinele animale, acestea au o cantitate mai mare de aminoacizi arginină, ceea ce face sistemul imunitar mai eficient.
Sunt bogate în calciu, fier, vitamina B12 și zinc.	Sunt bogate în carbohidrați și vitamine.
Au multe grăsimi dăunătoare.	Nu conțin grăsimi nocive.
Au puține fibre.	Sunt bogate în fibre.

Alimente bogate în proteine ​​animale

Mai jos este o listă de exemple de alimente proteice de origine animală.

• Tonul
• Crevetă
• carne rosie
• Pui
• Ouă
• Peru
• Porc
• Iaurt

Alimente bogate în proteine ​​vegetale

Mai jos este o listă de exemple de alimente proteice de origine vegetală.

• Migdală
• Arahide
• orez brun
• Ovăz
• Brocoli
• Mazăre
• Spanac
• iahnie de fasole
• linte

Printre alimentele vegetale, există și unele fructe bogate în proteine:

• Avocado
• Prună uscată
• Banană
• cais uscat
• Smochin
• Zmeură
• Guava
• Jabuticaba
• jackfruit
• portocale
• Pepene
• Treceți strugurii

digestia proteinelor

Procesul de digestie a proteinelor începe în stomac. Acidul clorhidric prezent în acesta începe procesul prin denaturarea proteinelor, adică prin distrugerea legăturilor de hidrogen din structura lor.

După aceea, lanțurile proteolitice își pierd forma și sunt supuse acțiunii enzimelor. În acest moment, enzima pepsină face ca proteinele să devină molecule mai mici, adică pepsina provoacă o degradare parțială a proteinei și hidrolizează legăturile peptidice.

A doua etapă a digestiei proteinelor are loc în intestinul subțire. În ea, proteinele sunt supuse acțiunilor enzimelor pancreatice. După aceea, peptidele și aminoacizii sunt absorbiți și duși la ficat.

Enzime care participă la digestia proteinelor

Procentul de proteine ​​eliberate de organism sub formă de fecale corespunde cu aproximativ 1% din cantitatea ingerată.

sinteza proteinei

Sinteza proteinelor este un proces determinat de ADN, în care celulele biologice generează proteine ​​noi. Acest lucru se întâmplă în fiecare celulă din corp.

În timpul procesului, există o transcriere a ADN-ului de către ARN-ul mesager și apoi o traducere a acestor informații de către ribozomi și ARN-ul transportor, care transportă aminoacizii.

Secvența de aminoacizi determină formarea proteinelor.

Sinteza proteinelor este împărțită în trei faze: transcriere, Traducere și activarea aminoacizilor.

știu mai multe despre ARN și ADN.

Transcriere

În faza de transcriere, ARN mesager (ARNm) transcrie mesajul din cistron (o parte a ADN-ului).

Enzima ARN polimerază se leagă de un complex enzimatic. Helixul dublu este anulat și odată cu acesta sunt distruse legăturile de hidrogen care leagă bazele lanțurilor.

După aceea, începe procesul de sintetizare a unei molecule de ARNm. În timpul acestui proces, conexiunile dintre baze au loc:

• ADN adenină cu mRNA uracil.
• ADN timină cu mRNA adenină.
• citozină din ADN cu guanină din ARNm și așa mai departe.

În cele din urmă, molecula de ARNm se separă de catena de ADN (care la rândul său are legături de hidrogen din nou) și dubla helix este restabilită.

Înainte de a părăsi nucleul, ARN-ul este maturat sau procesat. Unele dintre părțile sale sunt îndepărtate, iar cele care rămân formează legături între ele și formează un ARN matur.

Acest ARN are codificarea aminoacizilor și poate trece la citoplasmă, care este partea celulei în care va avea loc faza de traducere.

Traducere

În acest stadiu se formează proteinele.

Faza de traducere are loc în citoplasma celulei și constă într-un proces în care mesajul prezent în ARNm este decodat în ribozom.

Activarea aminoacizilor

În timpul procesului de traducere, intră în joc ARN-ul de transport (ARNt). Este astfel desemnat deoarece are funcția de a transporta aminoacizii din citoplasmă în ribozomi.

Aminoacizii sunt apoi activați de anumite enzime care se leagă de ARNt, dând naștere complexului aa-ARNt.

Electroforeza proteinelor

Electroforeza proteinelor este un test care constă în separarea proteinelor găsite în urină (proteine ​​urinare) sau în serul sanguin (proteine ​​serice).

Este un test utilizat pentru a detecta absența, reducerea sau creșterea proteinelor, pe lângă detectarea prezenței proteinelor anormale. Acest test ajută la diagnosticarea bolilor care afectează absorbția, pierderea și producția proteinelor.

O cantitate neregulată de proteine ​​poate indica, de exemplu, probleme cu rinichii, diabet, boli autoimune și cancer.

Măsurarea cantității de proteine ​​totale poate indica, de asemenea, starea nutrițională a unui individ.

Excesul de proteine ​​din organism

Aportul de proteine ​​ar trebui să fie moderat, deoarece prea mult din acesta poate duce la probleme de sănătate. Un organism care are o cantitate excesivă de proteine ​​poate suferi leziuni la rinichi (de exemplu, pietre) și dezvoltă boli precum arterioscleroza și osteoporoza, au creștere în greutate și probleme cu ficat.

Din acest motiv, este necesar să fiți foarte atenți atunci când urmați așa-numita „dietă proteică” (dieta bazată pe alimente care sunt surse bune de proteine), deoarece consumul nu poate fi exagerat.

Sarac in proteine ​​in organism

În timp ce o cantitate excesivă de proteine ​​din organism este dăunătoare organismului, o cantitate prea mică este, de asemenea, dăunătoare.

Unul dintre efectele cauzate de cantitatea redusă de proteine ​​din organism este, de exemplu, atrofia unei părți a sistemului nervos central.

În plus, individul poate prezenta și pierderea în greutate, oboseală constantă, dureri musculare, probleme de vindecare, căderea părului etc.

Curiozități

Proteine ​​musculare

Consumul de alimente bogate în proteine ​​este de o importanță fundamentală pentru cei care fac mișcare cu intenția de a câștiga masă musculară.

În timpul antrenamentului cu greutăți, descompunerea proteinelor apare în țesutul muscular. Pentru repararea acestor țesuturi, organismul caută proteinele existente din dietă.

Din acest motiv, este esențial ca o persoană care exercită și dorește să obțină o anumită creștere musculară să mănânce în mod regulat alimente bogate în proteine ​​pe tot parcursul zilei.

Unii oameni recurg la utilizarea suplimentelor proteice pentru a suplimenta aportul zilnic recomandat.

Cu toate acestea, această utilizare trebuie însoțită de un specialist în nutriție, care va avea spune obiceiurile alimentare ale persoanei, stilul său de viață și sportul practicat, printre alții.

Alergie la proteinele din laptele de vacă

Alergie la proteina din laptele de vacă, cunoscută și sub numele de APLV, este considerată cea mai frecventă alergie alimentară. Se estimează că 2,2% dintre copii prezintă imaginea APLV în primii ani de viață.

Este o reacție alergică pe care organismul o are nu numai în contact cu laptele de vacă, ci și în contact cu derivații săi.

Vezi și tu ce înseamnă vegan și ce mănâncă un vegan.

Această reacție se poate manifesta în trei moduri diferite: IgE mediată, mediat non-IgE sau amestecat.

Verificați mai jos câteva caracteristici ale fiecăreia dintre formele de manifestare:

IgE mediată	Mediat non-IgE	amestecat
O organismul produce anticorpi IgE specifice (imunoglubuline E) pentru combaterea proteinelor din lapte.	Reacția alergică nu este declanșată de producerea de anticorpi IgE specifici, ci de producerea de celule inflamatorii.	Reacția alergică este declanșată de ambele producerea de anticorpi de tip IgE, precum și de alte celule din corp.
La reacțiile apar imediat, apărând chiar și la câteva secunde după contactul cu laptele sau derivații acestuia.	La reacțiile pot apărea ore sau zile după contactul cu laptele de vacă sau cu derivații acestuia.	La reacțiile pot apărea imediat după contactul cu laptele de vacă sau derivatele acestuia sau mult dupa.
Principalele simptome: vărsături, plăci roșii care fac mâncărimea corpului, dificultăți de respirație, ochi și buze umflate, diaree și șoc anafilactic.	Principalele simptome: vărsături, constipație, diaree (uneori cu mucus sau sânge), crampe și intestin inflamat.	Simptome principale: piele uscată, cu descuamare (eventual cu răni), diaree, vărsături, stomac inflamat și / sau esofag, dureri abdominale și reflux.